Джерело вторинного електроживлення відеоапаратури

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Джерело вторинного електроживлення відеоапаратури

1.1 Особливості живлення для відеоапаратури

Схемні рішення, застосовувані в апаратурі, далеко не завжди нові й відрізняються відсутністю компромісів: напруги живлення на різні вузли від тих самих джерел (випрямлячів, стабілізаторів) надходять різними колами через окремі стабілізатори, або ключові схеми, що входять до складу тих або інших пристроїв або секцій.

Сучасний стан високих технологій значною мірою визначається рівнем розвитку схемотехніки джерел живлення, що створює ефективні передумови для керування параметрами електроенергії з метою її ощадливого використання.

У багатьох електронних пристроях перетворювачі є ланкою зі значним енергоспоживанням у порівнянні з іншими колами. Останнім часом відбувається стрімке зростання обсягів випуску й поліпшення якості силових напівпровідникових приладів з високими статичними й динамічними характеристиками, що дозволяє створити нове покоління імпульсних перетворювачів електроенергії. Незважаючи на те, що зазначеним питанням, традиційно, приділяється багато уваги з боку дослідників, інженерів-проектувальників, проблема створення надійних ощадливих і малогабаритних джерел живлення, електромагнітносумісних з мережею, як і раніше залишається актуальною.

Сучасні відео і аудіо системи мають потребу у високоякісних джерелах живлення з низькими негативними параметрами. Найбільше часто застосовуються імпульсні джерела електричного живлення. Вони мають більше позитивних сторін ніж лінійні за рахунок роботи в ключовому режимі. Імпульсні джерела живлення мають свої негативні властивості, з яких необхідно виділити два основні: високі рівні завад і відсутність гальванічної розв'язки від мережі змінного струму. Проте імпульсні джерела живлення добре зарекомендували себе в сучасних аудіо і відео системах.

1.2 Ключові ДВЕЖ для відеоапаратури

Найбільше поширення в схемотехніці джерел живлення моніторів (ЕПТ) одержало імпульсне джерело живлення, що містить стабілізатор напруги та регулювальний елемент, що працює в ключовому режимі. Використання цього режиму дозволяє значно поліпшити ряд показників формувачів напруг живлення. Так, імпульсне джерело живлення, у порівнянні з лінійним, має більший коефіцієнт корисної дії, меншою потужність розсіювання вихідного транзистора, менші розміри фільтра, що згладжує, і імпульсного трансформатора. До переваг імпульсних приладів відносять й можливість групової стабілізації одночасно декількох джерел живлення, а також можливість роботи в широких діапазонах зміни напруги мережі (100…260 В). До недоліків можна віднести високий рівень завад під час роботи й відсутність гальванічної розв'язки від мережі змінного струму.

Залежно від часових установок комп'ютера, монітор переводиться в один із зазначених режимів роботи. Вони різняться потужністю споживання від мережі й часом повернення монітора в робочий стан (табл. 12.1).

Таблиця 12.1

Режим	Потужність, Вт	Час відновлення, с	Споживачі живлення
Normal	< 100	0	Все ввімкнено та повністю працює.
Standby	< 100	0	ЕПТ вимкнено, джерело живлення включене (режим збереження екрана).
Suspend	< 7	2	ЕПТ вимкнено, джерело живлення вимкнено.
Off	< 2,5	20	Ввімкнено допоміжні кола приладу

Електромагнітне випромінювання: при вимірі на відстані 30 см у смузі частот 5 Гц…2 кГц напруженість змінного електричного поля повинна бути не більше 10 В/м, індукція - не більше 2,5 нТл.

Як відзначалося, у моніторах застосовуються імпульсні джерела живлення, вихідні напруги яких утворено шляхом випрямлення напруги мережі, перетворення її в напругу підвищеної частоти, трансформації випрямлення й наступної фільтрації. Існують дві основні схеми виконання цих джерел: блокинг - зовнішній малопотужний генератор, що керується однотактним випрямлячем зі зворотним включенням випрямного діода (flyback).

Спрощена схема автоколивального блокінг-генератора зображена на рис. 12.5 Основу становлять транзистор VT1 і трансформатор. Коло позитивного зворотного зв'язку утворено вторинною обмоткою трансформатора, конденсатором С1 і резистором R, що обмежує струм бази. Резистор R1 створює контур розряду конденсатора на етапі закритого стану транзистора. Діод VD1 виключає проходження в навантаження R3 імпульси напруги негативної полярності, що виникає у разі вимкнення транзистора. Діод VD2, резистор R4 і конденсатор С2, виконують функцію захисту транзистора від перенапруги в колекторному ланцюзі. Наявність позитивного зворотного зв'язку, що забезпечується відповідним включенням базової обмотки трансформатора, приводить до лавиноподібного процесу збільшення базового й колекторного струмів транзистора VT1. Процес триває так доти, поки транзистор не перейде в режим насичення. У режимі насичення відбувається зменшення базового струму й зростання струму намагнічування, викликаного намагнічуванням осердя трансформатора. У певний момент часу базовий струм зменшується настільки, що транзистор виходить із режиму насичення й струм колектора зменшується. Дія зворотного зв'язку приводить до запирання транзистора. У цей період відбувається розряд конденсатора й розсіювання енергії, накопиченої в магнітному полі трансформатора. Коли транзистор закритий, колекторна обмотка трансформатора відключена від опору R3 діодом VD1. Щодо напруги на колекторній обмотці діод VD2 увімкнено у прямому напрямку. При цьому струм переводиться з кола колектора в коло, що демпфірує, VD2, R4, C2, де й відбувається розсіювання енергії, накопиченої трансформатором. У момент коли при розряді конденсатора напруга U_бе стане рівною нулю, транзистор відкривається й починається формування нового імпульсу. Завдяки малій потужності керування, високої швидкості перемикання в джерелах живлення моніторів з високим ККД знайшли широке застосування польові транзистори.

Спрощена схема типового flyback-перетворювача на n-канальному МОН-транзисторі наведена на рис. 12.2.

Рисунок 12.2 - Flyback перетворювач на МОН-транзисторі

Схему складено з джерела живлення, імпульсного трансформатора, ключового транзистора, з демпферним колом, резистивний датчик струму, обмежувальний резистор у кола затвора та інше. При відкритому транзисторі VT1 протягом тривалості сигналу керування в первинній обмотці трансформатора відбувається накопичення енергії, випрямний діод VD3 замкнено. Значення струму первинної обмотки зростає за лінійним законом. Це обумовлено значенням індуктивності первинної обмотки. Після вимкнення транзистора накопичена трансформатором енергія надходить у навантаження й заряджає конденсатор фільтра С4. При вимиканні транзистора виникає значна зміна напруги, спричинена сумою значень ЕРС самоіндукції індуктивності навантаження й напруги джерела живлення, що може привести до пробою транзистора.

Зазвичай значення цього стрибка обмежують значенням U_km = 2E_n. Захисну ланку утворять елементи R1, C1 і VD1. Таке коло може бути підключено як послідовно, так і паралельно транзистору. Часто зустрічається послідовне й паралельне підключення такої ланки.

Одним з важливих завдань мережних блоків живлення є обмеження струму заряду вхідного конденсатора низькочастотного фільтра у зв'язку з тим, що режим запуску перетворювача близький до режиму короткого замикання. При цьому струм заряду конденсатора при підключенні його безпосередньо до мережі може досягати кілька десятків - сотень ампер.

Джерело живлення, звичайно, містить два самостійних джерела: основне і допоміжне, перше (основне) з них функціонує й забезпечує роботу монітора в повністю робочому стані, друге (малопотужне) переводить монітор у режим обмеженого енергоспоживання (Power OFF) - малого споживання енергії. Запуск зазначеного режиму організовується сигналами мікропроцесора керування режимами. У джерелі може бути використаний коректор потужності.

1.3 ДВЕЖ для відео моніторів

Майже все монітори живляться від мережі. Незалежно від вхідної напруги блок живлення повинен перетворювати її в напруги, необхідні для роботи внутрішніх пристроїв.

У моніторах прийнятні напруги +5 В для мікросхем, 12 В-для операційних підсилювачів і транзисторів, а також напруги до 100 В-для схем розгортки й електронно-променевої трубки, фокусуюча напруга для деяких електронно-променевих трубок становить +500 В. Анодні напруги становлять 10-15 кВ для монохроматичних електронно-променевих трубок і до 30 кВ для кольорових. Практично всі ці напруги постійного струму.

Існує два різновиди блоків живлення - звичайні й імпульсні. Старі звичайні блоки живлення після увімкнення без усякої перевірки подають напругу на монітор. В імпульсному блоці живлення передбачена перевірка наявності навантаження, на яке подають живлення. Якщо навантаження відсутня або неправильне, блок живлення відключається. Блоки живлення повинні не тільки формувати напруги постійного струму, але й стабілізувати їх.

На рис. 10.1 представлена базова схема однотактного автогенераторного нерегульованого перетворювача, що місьтить: силовий транзистор VT1; трансформатор Т1 з первинною обмоткою W1, базовою обмоткою W2, вихідною обмоткою W3; випрямний діод VD2; конденсатор, що згладжує, C1; базовий резистор R1; коло запуску на резисторі R2; діод, що захищає емітерний перехід від неприпустимих зворотних напруг.

Рисунок 12.3 - Однотактний автогенератор

Осердя трансформатора виконано з магнітного матеріалу з вузькою петлею гістерезису й з більшою лінійною ділянкою залежності індукції від напруженості магнітного поля.

У разі подачі напруги живлення через резистор зсуву R2 починає протікати початковий струм транзистора VT1. Це приводить до появи колекторного струму, що проходить обмоткою W1.

Завдяки електромагнітному зв'язку (між обмотками W1 і W2) на обмотці W2 наводиться ЕРС, що приводить до збільшення базового струму транзистора VT1 і його ввімкнено. Таким чином, завдяки зворотному зв'язку між W1 і W2 починається лавиноподібний процес відкривання VT1. Тривалість цього процесу - частини мікросекунди. Після повного відкривання транзистора VT1 починається етап накопичення енергії в магнітному полі осердя трансформатора Т1, при цьому всю напругу живлення практично прикладене до обмотки W1, і процеси в цій обмотці відбуваються відповідно до закону електромагнітної індукції.

Починається лінійне наростання струму колектора, що дорівнює струму первинної обмотки. Протягом цього інтервалу енергія із вторинної обмотки W3 у навантаження не передається завдяки дії, діода VD1, що відтинає, а підтримка напруги на навантаженні забезпечується енергією, накопиченою в конденсаторі C1. Протягом цього процесу транзистор VT1 насичений.

,

де В_х - коефіцієнт передачі по струму, І_Б - струм бази, І_к - струм колектора.

Наприкінці інтервалу накопичення енергії ця нерівність переходить у тотожність, тому що транзистор виходить в активну область і збільшення струму колектора припиняється. Отже, припиняється зміна індукції в осерді. Відповідно до закону електромагнітної індукції це приводить до того, що на всіх обмотках, у тому числі й на базовій, напруга дорівнює нулю й починається процес вимкнення VT1. Це, у свою чергу приводить до того, що полярність напруги у всіх обмотках змінює знак і починається етап передачі накопиченої енергії в навантаження. Після того, як накопичена енергія повністю передається в навантаження, напруга на всіх обмотках дорівнює нулю, і далі всі процеси в схемі повторюються. Такий режим роботи схеми є автогенераторним.

2. ДВЕЖ аудіоапаратури

2.1 Особливості живлення аудіоапаратури

В аудіо підсилювачах можна відзначити п'ять основних особливостей:

- мала глибина негативного зворотного зв'язку (НЗЗ);

- робота підсилювальних каскадів у класі А;

- у підсилювачах потужності часто застосовується однотактний вихідний каскад;

- підсилювальні каскади будують переважно на лампах, тому що в транзисторних схемах складно обійтися без негативного зворотного зв'язку; іноді зустрічаються транзисторно-лампові або «гібридні» варіанти схем;

- двотактні підсилювачі проектують, як правило, за симетричною, з балансною схемою.

Перераховані фактори сприяють одержанню більше живого, багатого нюансами звучання, та одночасно приводять і до небажаних результатів. Перший фактор збільшує вихідний опір підсилювача, а це обмежує вибір акустичних систем (АС). Якщо в АС є складні фільтри, то через нерівномірність імпедансу спотворюється результуюча АЧХ, крім того, підсилювач із високим вихідним опором погано демпфує бас. Другий, третій і четвертий фактори ускладнюють отримання достатньої потужності, особливо в лампових підсилювачах, що теж накладає обмеження на вибір АС. П'ятий фактор, навпаки, сприяє істотному поліпшенню звучання, але для його повної реалізації бажано, щоб весь звуковий тракт був симетричним.

2.2 Особливості живлення підсилювача звукових частот

Джерело живлення для аудіо підсилювача на мікросхемі PKS606P від Power Integrations

Специфікація:

Діапазон вхідних напруг: 90-265 В змінного струму.

Вихідна напруга: 12 В.

Вихідна потужність: 20 Вт, 43 Вт (пікова).

Топологія: зворотноходова.

Мікросхема: PKS606P.

Застосування: ДВЕЖ для аудіо підсилювача.

На рис. 12.4 показана схема джерела живлення аудіо підсилювача на мікросхемі PKS606P

Рисунок 12.4 - Схема джерела живлення АП на мікросхемі PKS606P

Ізольований зворотноходовий перетворювач, показаний вище, було спроектовано на мікросхемі PKS606P від компанії Power Integrations. Корпус P (DIP-8) був обраний для мінімізації вартості й розміру тепловідводу, що необхідний для відводу тепла при роботі на пікове навантаження.

Вхідний коло складається з: вставки плавкою (F1), компонентів вхідного фільтра (R6, C9, L8, L4, C12, R9, R8 і С13). Вхідна змінна напруга випрямлюється діодами (D1-D4), фільтрується C2 і прикладається на первинні силові компоненти (T1 і U1). Під час кожного циклу зворотного ходу коло поглинання високовольтного викиду (L2, D5, R7, C11, VR1) захищає MOSFET транзистор убудований в U1. Котушка L2, R7 і C11 знижують рівень ЕМІ шляхом значення ВЧ. Обмотка зсуву T1 (виводи 4 і 5), D6, C5 і R3 - живлять U1 після старту. Зворотний зв'язок заводиться на первинний коло через ізолюючу U2. Транзистор Q1, C19, R14, D9 - запобігають зниженню коефіцієнта передачі на високій частоті. Використовуючи сигнал на виводі EN/UV, мікросхема регулює вихідну напругу шляхом здійснення або пропуску робочих циклів MOSFET транзистора.

Вторинна напруга з виводів трансформатора T1 випрямлюється діодом D7 і фільтрується конденсаторами С7 і С16. R5 і С10 зменшують ВЧ при вимиканні D7.

Зворотний зв'язок організують у двох різних колах. Перше коло сформовано VR2, U2, C19, R16 та передає сигнал зворотного зв'язку за високою частотою. Коло, сформовано R10, U3, - предає сигнал зворотного зв'язку за низькою частотою. Зворотний зв'язок за ВЧ дає схемі швидку реакцію й перехідні характеристики. Зворотний зв'язок за НЧ забезпечує високу точність і стабільність вихідної напруги.

Залежність ККД джерела живлення від вхідної напруги показано на рис. 12.5.

Особливості:

Значення R11 і R16 обирають таким чином, щоб напруга на катоді світлодіода в U2 була на рівні 2.2 В.

Типорозмір осердя й діаметр проводів обмоток обирають для усередненої між піковою й середньоквадратичною потужностями.

Кількість витків первинної й вторинної обмоток, а також індуктивність первинної обмотки вибирають виходячи з пікової потужності ДВЕЖ.

Діод D5 повинен бути класу Ultra Fast із часом відновлення <75 нс.



Рисунок 12.5. - Залежність КПД джерела живлення від вхідної напруги

3. ДВЕЖ кінотехнічної апаратури

3.1 Особливості живлення кінотехнічної апаратури

Ксенонова лампа являє собою кварцову колбу, центральна частина якої має кульову або еліпсоїдну форму. У колбу впаяні два вольфрамових електроди. Внутрішній об'єм колби заповнений інертним газом - ксеноном - під тиском 6-8 кгс/см².

Принцип роботи ксенонової лампи заснований на світінні атомів ксенону в міжелектродному проміжку під дією прикладеної електричної напруги. Під час роботи лампи тиск газів усередині колби підвищується до 20-30 кгс/см², завдяки чому спектральний склад випромінюваного світлового потоку наближається до спектра денного світла. Яскравість розряду в міжелектродному проміжку значно перевищує яскравість нитки лампи розжарювання й становить 200-1000 Мкд/м2.

Ксенонові лампи можуть працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Зараз у кінопроекційній апаратурі застосовуються тільки лампи постійного струму.

Для запалювання лампи потрібна висока напруга 20 - 30 кВ. На рис. 12.7 наведено спрощену електричну схему запалювання ксенонової лампи. При замиканні контактів 1 напруга мережі 220 В подається на первинну обмотку підвищувального трансформатора 2. Напруга порядку 5 кВ, що знімається із вторинної обмотки, подається до обкладинок конденсатора 3. Коли напруга на обкладинках конденсатора досягає певної величини, відбувається пробій повітряного проміжку розрядника 4; конденсатор розряджається на частину обмотки імпульсного автотрансформатора 5. У контурі, утвореному цією ділянкою обмотки, розрядником і конденсатором, виникають високочастотні коливання. При цьому з усією обмотки імпульсного автотрансформатора знімається напруга порядку 20 - 30 кВ. Під дією цієї напруги, прикладеної до електродів ксенонової лампи 6, через конденсатор, що блокує, 7 відбувається пробій міжелектродного проміжку, іонізація газу й виникає дуговий розряд, що поступово переходить у газовий; лампа запалюється. Після цього контакти 1 розмикаються; розряд підтримується низькою робочою напругою 20-30 В, що подається до лампи від пристрою електроживлення.

Випускаються ксенонові лампи потужністю від 500 до 10000 Вт. Лампи потужністю до 4000 Вт вимагають повітряного охолодження, а потужністю понад 4000 Вт - повітряне й водяне охолодження.

Ксенонові лампи мають такі переваги, як високу яскравість й світлову віддачу, великий термін служби й гарну спектральну характеристику випромінювання, завдяки цьому вони застосовуються у всій сучасній стаціонарній кінопроекційній апаратурі.

Однак ксенонові лампи мають і деякі недоліки. Так, внаслідок великого тиску ксенону усередині колби виникає небезпека її розриву. Тому при експлуатації ламп слід бути обережними: транспортувати, зберігати й установлювати лампу в кінопроекторі, не виймаючи її зі спеціального захисного кожуха, захищати її щитком з оргскла при установці лампи або при відкриванні ліхтаря кінопроектора.

Рисунок 12.7. - Схема запалювання ксенонової лампи.

Пристрій електроживлення для ксенонової лампи повинен забезпечувати поступовий перехід від стадії І до стадії ІІІ розряду. Для розпалювання використовують високочастотне джерело імпульсної високої напруги, для підживлення - малопотужне джерело постійного струму - випрямляч, та для роботи в нормальному режимі потужний стабілізований випрямляч (рис. 12.6).

Високочастотне, високовольтне джерело створює пакети імпульсів з частотою 1 МГц та напругу 30 кВ. Напруга з мережі 220 В збільшується трансформатором високої напруги (Т2 на рис. 11.2, а) до U_m=6 кВ. Ця напруга через обмежуючі резистори R2, R3 заряджає конденсатор С2. Розрядник FV струм не пропускає та не впливає на заряд конденсатора. В момент часу t₁ (рис. 12.8б) при напрузі, рівній и_р, напруга и_с на конденсаторі С2 стає достатньою для пробою проміжку розрядника FV та в контурі LC2 виникають згасні коливання з частотою 1 МГц (рис. 12.8б). Пакети таких коливань виникають також в моменти часу t₂ та t₃ тощо. Тривалість пакета коливань визначає інтервали часу, коли напруга в контурі стає меншою, ніж робоча напруга розрядника FV (ця напруга підтримування розраду після його запалення). Резистори R2 та R3 обмежують струм, що споживається від Т2 після пробою розрядника, та захищають вторинну обмотку від перенапруги. Контур LC2 являє собою контур ударного збудження, та напругу першого сплеску на індуктивність L (частину обмотки трансформатора) визначають як

,

де - хвильовий опір контуру; - опір втрат у контурі.

Напругу u_L трансформує імпульсний трансформатор Т1 та доводиться до 30 кВ, достатню для розпалення лампи. Для запалювання лампи натискають кнопку запалення SB на протязі 0.5…1 с.



Конденсатор С1, з одного боку, створює малий опір в колі запалювання, а з іншго, - блокує випрямляч від надходження на його елементи високочастотної напруги та перешкоджає появі імпульсів високочастотних завад, що виникають в проводах живлення и заважають звуковідтворенню. Розряд стадії І підхоплює випрямляч підживлення та переводить його в стадію ІІ. Цей випрямляч повинен мати напругу порядку 140…150 В, створити імпульс струму лампи, що перевищує у тричі за амплітудою номінальний струм, та забезпечити крутопадаючу зовнішню характеристику. В іншому випадку він після переходу розряду лампи в стадію ІІІ візьме на себе велике навантаження. Крутопадаюча характеристика забезпечується резистором R1.

Тривалість імпульсу підживлення повинна забезпечити час, необхідний для увімкнення силового випрямляча (порядку 0.4…0.5 с).

Коли режим підживлення змінюється режимом нормальної роботи, струм через дугу поступає від стабілізатора потужного випрямляча. В цьому режимі роботи стум, що споживається від випрямляча підживлення, невеликий, бо його обмежує резистор R1. Але через те, що потреби в підживлені вже немає, випрямляч потрібно вимкнути. Це робить контакт SM1, який керується статичним магнітним полем (геркон), що розриває коло живлення контакту КМ1, через контакти якого поступає живлення на випрямляч підживлення. Геркон розташовують біля зазору згладжуючого дроселя фільтра стабілізованого випрямляча; при роботі з дуги в нормальному режимі струм через обмотку дроселя та магнітне поле поблизу нього невеликі; від останнього спрацьовує геркон та розмикає свої контакти SM1.

Зупинимося на допоміжних елементах схеми (рис. 12.8, а). Для безпеки людей, які працюють з лампою, вона розміщена в ліхтарі, який закритий трьома дверцятами. Кожна з дверцят має блокуючий контакт QK. При проведені ремонтних робот користуються ремонтним ключем SA2, який подає струм, минаючи контакти. SA3 - дуговий рубильник, SA1 - тумблер включення контакту КМ2, який подає струм на обидва випрямляча.

Час підживлення бажано зробити мінімальним, а напругу підживлення знімати, як тільки запалиться дуга. Під час розпалювання лампи створюються завади звуковідтворенню. Для запобігання цим завадам використовують спеціальні автоматичні схеми своєчасного вимикання напруги підживлення. Також, замість вимикання лампи при роботі другого поста та послідуючого її вмикання практикують зниження струму дуги до 40% номінального. Але в цьому разі споживається електрична енергія.

Недоліком схеми підживлення з використанням геркона є інерційність в спрацювання магнітокерованого контакту, в результаті чого потенціал підживлення ще деякий час прикладено до електродів. Цей недолік усунено в безконтактній схемі, дозованій схемі підживлення, яку наведено на рис. 12.8, в. В цій схемі можна підібрати час, на протязі якого буде відкритий тиристор VS2, який подає на лампу півсинусоїдні напруги; величину струму підживлення встановляють вибором опору R4.

У разі увімкнення пристрою живлення лампи на схему подають випрямлену напругу U, яка через R1 заряджає конденсатор С1 (стала часу заряду ) і через R1, R2 діоди VD1, VD2 заряджає конденсатор С2 (стала часу ). Коли напруга и_С1 достатня для відпирання перемикаючого діода (діністора) VS2, останній вмикається та створює коло для розряду конденсатора С2. Зважаючи на розряд С2 зростає напруга на конденсаторі С3. Коли напруга и_С3 досягне напруги увімкнення тиристора VS2, він відкриється та на електроди лампи почнуть поступати імпульси однонапівперіодного випрямленого струму. Як тільки и_С3 стане меншою за напругу увімкнення, тиристор в додатній півперіод змінної напруги вже не відкриється. Відкритий діністор виключає можливість наступного заряду конденсатора С2 і тому тривалість єдиної серії імпульсів підживлення буде обмежена величиною , тобто строго дозована.

Конденсатор С3 запобігає від хибного спрацювання тиристор під дією короткочасних імпульсних завад.

Існує система, в якій серія імпульсів, що проходять через VS2, заряджає конденсатор, який в момент іскрового пробою (стадія І) розряджається на лампу.

Імпульс струму підживлення повинен забезпечити досягнення струму через 0.2 мс. Швидкість наростання струму повинна складати (0.25…1.5)•10⁶ А/с, для того, щоб струм через лампу не перевищив при перехідному процесі 2 І_{д. ном}.

ДВЕЖ лампи зчитування звуку (блок 21В75) живиться від мережі 220 В через запобіжник та трансформатор (розміщені за межами блоку) та розвивають на виході 6 В або 10 В при струмі 5 А, пульсація вихідної напруги не перевищує 0.7%. Потужність, що споживається, не перевищує 180 В•А. Стабільну напругу отримують, застосовуючи тиристорний стабілізатор напруги.

Напруга від силового трансформатора (в шафі живлення 15М89) подається на міст VD1 (рис. 11.3) схеми керування кутом відкриття тиристора і на двохфазну схему випрямлення VD2 і VD3 (середня точка обмотки трансформатора виведена на затискачі 5а, 5в).

Після тиристорного випрямляча напруга фільтрується LC фільтром, що має дві ланки. В другій ланці використовують дросель L2 з компенсаційною обмоткою. Схема керування виконана на аналозі ОПТ - VT1, VT2, як і в ДВЕЖ потужного підсилювача. В колі емітер - база VT1 діють дві назустріч ввімкнені напруги: одна U_R4 плюс частина U_R3 і друга U_C4; VT1 відкриється, коли друга напруга стане більшою за першу. С₄ заряджається від випрямленої напруги (після моста VD1) через резистор R5 по напрузі на VD4.

Керується стабілізатор тільки зі входу. Якщо зросте напруга в мережі, а з нею і U_вих (на лампі зчитування звуку), при цьому зросте і випрямлена напруга на R3 та на R4, що вимикають VT1. Тепер, для того щоб відкрити VT1, потрібна більша напруга u_C4, тоді знадобиться більше часу для заряду С4 - VT1 відкриється з запізненням, кут відкриття зросте і U_вих прямуватиме до колишнього значення.

Зростання напруги мережі не буде позначатися на часі заряду конденсатора С4, так як він заряджається від стабільної напруги, яка виділена на VD4. Стала часу при R5 = 8 кОм і С4 = 0.25 мкФ складатиме 2 мс, при тривалості півперіоду випрямленої напруги 5 мс. В трансформаторі, який живить тиристорний стабілізатор, передбачена екрануюча обмотка, яка зменшує високочастотні завади, що проникають в мережу живлення.

3.2 Ключовий мережевий блок живлення кінотехнічної апаратури

Основні технічні характеристики блока живлення такі:

1) напруга живлення - 200…240 В;

2) вихідна напруга - ± 25 В, 20 В, 10 В при струмах навантаження, відповідно, 3 А, 1 А і 3 А;

3) ККД - 0.75.

Принципова схема пристрою показана на рис. 12.9. Функції мережевого фільтра виконують елементи С2, Т1, С3. Випрямляч перетворювача напруги виконано за схемою Греца VD1…VD4, транзисторний фільтр утворений елементами R3, C5, R4, VT1, C7. Він зменшує пульсації випрямленої напруги частотою 100 Гц, що необхідно для того, щоб перешкодити модуляції ними прямокутної напруги високочастотного перетворювача. Останній виконаний на транзисторах VT5, VT6. Через знижувальний трансформатор Т3 його вихідна напруга надходить на двонапівперіодні випрямлячі VD13…VD16, VD17…VD20. Пульсації випрямлених напруг згладжують конденсатори С11…С18.

Задавальний генератор зібраний на елементах мікросхеми DD1. Підстроюваним резистором R1 частоту слідування його імпульсів можна змінювати в межах від 100 кГц до 200 кГц. Тригер DD2.1 формує з них імпульси з більш крутими фронтами і вдвічі меншою частотою слідування. З перетворювачем напруги генератор пов'язаний через комплементарний емітерний повторювач на транзисторах VT3, VT4 і трансформатор Т2. Живлення на задавальний генератор надходить через випрямляч (VD5…VD8) і стабілізатор напруги (VT2, R5, VD9, VD10). Надлишок напруги мережі поглинає конденсатор С4.

В блоці живлення можуть бути використані будь-які придатні за габаритами і параметрами резистори і конденсатори. Замість транзисторів КТ812А можна використати КТ809А або КТ704Б.

Висновки

Ксенонова лампа являє собою кварцову колбу, центральна частина якої має кульову або еліпсоїдну форму. У колбу впаяні два вольфрамових електроди. Внутрішній об'єм колби заповнений інертним газом - ксеноном - під тиском 6-8 кгс/см².

Ксенонові лампи можуть працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Зараз у кінопроекційній апаратурі застосовуються тільки лампи постійного струму. Для запалювання лампи потрібна висока напруга 20 - 30 кВ.

Ксенонові лампи мають такі переваги, як високу яскравість й світлову віддачу, великий термін служби й гарну спектральну характеристику випромінювання, завдяки цьому вони застосовуються у всій сучасній стаціонарній кінопроекційній апаратурі.

Зважаючи на такі особливості ксенонової лампи пристрій електроживлення для ксенонової лампи повинен забезпечувати поступовий перехід від стадії І до стадії ІІІ розряду. Для запалювання використовують високочастотне джерело імпульсної високої напруги, для підживлення - малопотужне джерело постійного струму - випрямляч, та для роботи в нормальному режимі - потужний стабілізований випрямляч.

Недоліком схеми підживлення з використанням геркона є інерційність в спрацювання магнітокерованого контакту, в результаті чого потенціал підживлення ще деякий час прикладено до електродів. Цей недолік усунено в безконтактній схемі, дозованій схемі підживлення.

ДВЕЖ лампи зчитування звуку живиться від мережі 220 В через запобіжник та трансформатор та забезпечують на виході 6 В або 10 В при струмі 5 А, пульсація вихідної напруги не перевищує 0.7%. Потужність, що споживається, не перевищує 180 В•А. Стабільну напругу отримують, застосовуючи тиристорний стабілізатор напруги.

Основні технічні характеристики блока живлення ППЗЧ:

- напруга живлення - 200…240 В;

- вихідна напруга - ± 25 В, 20 В, 10 В при струмах навантаження, відповідно, 3 А, 1 А і 3 А;

- ККД - 0.75.

Список літератури

живлення відеоапаратура вторинний генератор

1. Сборник изобретений: Радиоэлектроника; М.: ЦБТИ, 2006. - 260 c.

2. Белый, Ю.А. Считающая электроника; М.: Наука, 2008. - 120 c.

3. Велтистов, Е. Приключения Электроника; М.: Русский язык, 1990. - 238 c.

4. Велтистов, Е. Приключения Электроника. Новые приключения электроника; Пермь: Урал-Пресс, 1992. - 198 c.

5. Велтистов, Евгений Приключения Электроника. Новые приключения Электроника; М.: Олма-Пресс, 2008. - 800 c.

6. Гапонов, В.И. Электроника; М.: Физматгиз, 2011. - 156 c.

7. Лабунцов, В.А. Энергетическая электроника; ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1987. - 464 c.

8. ред. Ахманов, С.А.; Жаботинский, М.Е.; Клышко, Д.Н. и др. Квантовая электроника; М.: Советская Энциклопедия, 1999. - 432 c.

9. ред. Берг, А.И.; Трапезников, В.А. Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника; М.: Советская Энциклопедия, 2009. - 393 c.

10. Липатов Д.Н. Вопросы и задачи по электротехнике для программированного обучения. 1984 и 1970 года

11. Мелузин, Губерт Примеры и задачи по электротехнике. 1979 год.

12. Атамалян Э.Г. Методика решения задач по общей электротехнике. 1963 год.

13. Новиков П.Н. Задачник по электротехнике с основами промышленной электроники. 1985 год.

14. Рабинович Э.А. Сборник задач и упражнений по общей электротехнике. 1978 год.

15. Раскатов А.И. Задачник по электротехнике и электрооборудованию. 1964 год.

16. Рекус Г.Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники 2001 и 2002 года

17. Ионкин Л.А. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники. 1982 год.

Размещено на Allbest.ru